2016 Fiscal Year Annual Research Report
Model development for estimating stress generation during sintering of ceramics laminates
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25420706
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
安田 公一 東京工業大学, 物質理工学院, 准教授 (20191306)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
田中 諭 長岡技術科学大学, 工学研究科, 准教授 (20324006)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | セラミックス / 積層材 / 焼結 / 成形体 / 均質性 / 欠陥 / 顆粒の崩壊 / 確率論 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では，代表的なセラミックスに対して，成形体から半焼成体を経て焼結体に至るまでの機械的性質，熱膨張係数，焼結ひずみの変化を測定して，これらの材料で構成されるセラミックス積層材中に焼結過程で発生する応力を定量的に評価するための応力評価モデルの構築を行うこと，また，これに合わせて，高温下での仮焼体の応力／ひずみ関係を調べ，焼結過程における粒子構造変化と構成方程式の関係を議論することを目的とした．これらの検討により，積層材の最適設計構造設計の基礎的な考え方を確立することとしている．
まず，前半の応力評価モデルに関する理論解析については，既に，最初の２年間で，弾性体，弾塑性体，粘弾性体およびこれらの組み合わせた一般的な積層材モデルについての解析が成功し,積層材の熱応力評価に関する包括的な解釈が可能となった．また，層の厚さを無限小の極限をとることにより，材料組成が連続的に分布する傾斜機能材の熱応力評価モデルにも展開できた．
後半の２年間では，仮焼体の構成方程式に研究を進めるつもりであったが，平成26年度（第2年目）の共同研究者の研究成果により，成形体の均質性自体が，発生応力の大小に加えて，焼結過程での亀裂発生に大きな影響を与えることが判明したので，平成27年度（第3年目）には，この成形体の均質性について，理論と実験の両面から検討するようにと研究の方向を軌道修正し，平成28年度（最終年度）では，その研究結果を国内外の会議で報告すると共に，論文として発表して，本研究を総括した．
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[Presentation] Application of 3-parameter Weibull Distribution to Porous Ceramics2016
Author(s)
Yasuda Kouichi, Kita Hideki，Takahashi Manabu, Takahashi Yosuke, Tanaka Satoshi, Honda Sawao, Mitsuoka Takeshi, Muto Hiroyuki, Yamamoto Shuichi, Yoshizawa Yu-ichi
Organizer
9th International Conference on High Temperature Ceramic Matrix Composites and Global Forum on Advanced Materials and Technologies for Sustainable Development 2016
Place of Presentation
ロントマリオットダウンタウンイートンホテル（トロント，カナダ）
Year and Date
2016-06-26 – 2016-07-01
Int'l Joint Research
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